EP0991869B1 - Gerollte gleitlagerbuchse - Google Patents

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EP0991869B1
EP0991869B1 EP98937527A EP98937527A EP0991869B1 EP 0991869 B1 EP0991869 B1 EP 0991869B1 EP 98937527 A EP98937527 A EP 98937527A EP 98937527 A EP98937527 A EP 98937527A EP 0991869 B1 EP0991869 B1 EP 0991869B1
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sliding
vol
bearing bush
sliding bearing
layer
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Werner Schubert
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/201—Composition of the plastic
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    • Y10T428/249927—Fiber embedded in a metal matrix

Definitions

  • the invention relates to a rolled plain bearing bush a plain bearing composite material with a metallic Support layer, a porous sintered thereon Carrier layer, and one the sliding surface for one PTFE-based sliding partners Sliding layer that also fills the pores of the carrier layer and at least 60% by volume of PTFE, 15 to 25% by volume of one metallic filler, preferably lead, and optionally 8 to 12 vol.% PVDF.
  • the PTFE perform a matrix-forming function; so it has to be in one such a percentage by volume that it is the metallic filler and any existing one PVDF can surround. If there is no PVDF, then the PTFE content should be at least 70% by volume.
  • the metallic filler of the sliding layer is preferred Lead; however, zinc sulfide could also be used, for example become.
  • the metallic support layer is preferably made of steel, but it could also be a high-strength aluminum alloy or Bronze are used.
  • the porous sintered on it Carrier layer is preferably made of tin bronze or Tin lead bronze.
  • Such plain bearing bushes and the underlying Plain bearing composite materials are known. So from the Applicant offered plain bearing bushes, their sliding layer from a mixture of 80 vol.% PTFE and 20 vol.% lead is formed. Furthermore, EP 0 632 208 A1 Plain bearing material has been proposed, the sliding layer 70 vol.% PTFE and 20 vol.% Of a metallic filler as well as 10 vol.% PVDF.
  • the present invention is the The task is based on a rolled plain bearing bush to provide the even higher wear resistance and the coefficient of friction over a long period of time remains below 0.1.
  • This task is the case of a rolled plain bearing bush solved in accordance with the invention, that the sliding layer contains 1 to 3% by volume of carbon fibers and that the carbon fibers are essentially in one Preferred direction aligned to the plain bearing composite and the relative speed of the socket and Sliding partner essentially transverse to this preferred direction runs.
  • the carbon fibers preferably have a length of 50-300 ⁇ m and a thickness of 5-20 ⁇ m .
  • the length is 50-200 ⁇ m and the thickness is 8-15 ⁇ m . It has been shown that carbon fibers of this dimension can achieve a very extensive alignment of the carbon fibers, which forms the preferred direction.
  • the tribological properties of the plain bearing composite material achieved in this way are particularly good.
  • the sliding layer has a carbon fiber content of 1.5 to 2.5 Vol.% And a proportion of metallic filler, preferably lead, from 18 to 22% by volume.
  • the preferred direction of the carbon fibers is preferred Dimensions chosen so that they are in the circumferential direction of the Plain bearing bush runs when the plain bearing bush is in one Shock absorbers should be used.
  • the bushing is either pressed into the cylinder and serves as Sliding partner for a reciprocating piston or her is movable with the piston and therefore with a provided radially outer sliding layer and runs with the piston in the axial direction against an inner cylinder surface.
  • Plain bearing bushing is particularly preferred, others are also Applications of the plain bearing bush possible.
  • the preferred direction of the carbon fibers is parallel to Socket longitudinal axis selected if the socket is in a Pivot bearing is to be used.
  • the production of the steel support layer and the porous bronze layer sintered thereon is known per se and therefore does not require a detailed description.
  • the sliding layer material to be applied or introduced onto the porous bronze layer and into the pores of the porous bronze layer is produced from an aqueous PTFE dispersion to which toluene and triton are added. The mixture is stirred.
  • Aluminum nitrate is added as a precipitant into the PTFE mixture and the lead present in the slurry form is stirred in.
  • the mixture thus obtained is then rolled into the porous bronze layer, the thickness of the sliding layer over the tips or plateaus of the bronze layer being approximately between 5 and 50 ⁇ m .
  • the sliding layer is preferably applied with an overhang of 20 to 25 ⁇ m over the tips or plateaus of the bronze layer. With such a dimensioning of the roll gap, the pores of the bronze layer can on the one hand be completely filled with the plastic plain bearing material without the bronze sintering frame being compressed, and an orientation of the carbon fibers corresponding to the circumferential direction of the rolls is achieved during rolling.
  • the Plain bearing composite material of a temperature treatment subject After rolling in the sliding layer mixture, the Plain bearing composite material of a temperature treatment subject. After that the solvents have evaporated, includes the sliding layer of the one considered here Plain bearing composite material 2 vol.% Carbon fibers, 20 % Lead and 78% PTFE.
  • Figure 1 shows a photographic view of the Slide bearing composite material according to the invention in plan view on the sliding layer. You can see the dark linear stretched fibers and those in the illustration according to FIG. 1 preferred direction from bottom to top.
  • Figure 2 shows a cross section and Figure 3 shows a longitudinal section, the runs parallel to the tape running direction.
  • One made of steel existing support layer of the plain bearing composite material designated by the reference number 2.
  • the porous sintered Bronze layer is designated by reference number 4.
  • a coefficient of friction measurement was carried out in which two plain bearing bushes made from the plain bearing composite material mentioned at the beginning and a plain bearing bush produced according to the invention are compared with one another.
  • the bushing with the designation P10 has a sliding layer, which consists of 80 vol.% PTFE and 20 vol.% Lead;
  • the bushing with the designation P16 has a sliding layer, which consists of 70 vol.% PTFE, 20 vol.% lead and 10 vol.% PVDF,
  • the plain bearing bushing, manufactured according to the invention, with the designation P18 has a sliding layer, which consists of 78 vol.% PTFE, 20 vol.% Lead and 2 vol.% Carbon fibers.
  • the thickness of the sliding layer above the tips or plateaus of the porous bronze layer is in each case 23 ⁇ m .
  • the bushings were tested in a shock absorber test bench. For this purpose, the bushings were subjected to two superimposed load changes in a continuous run, namely a first stroke of ⁇ 40 mm, frequency 1 Hertz (sinusoidal) and a second stroke of ⁇ 8 mm, frequency 12 Hertz (sinusoidal). For this purpose, the bushings were clamped in a cylinder, and a shaft simulating the shock absorber piston was moved up and down in the manner described above. The shaft was loaded with a side load of 2 N / mm 2 perpendicular to the direction of movement. After the load changes shown in the table in FIG.

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Description

Die Erfindung betrifft eine gerollte Gleitlagerbuchse aus einem Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht, einer darauf aufgesinterten porösen Trägerschicht, und einer die Gleitfläche für einen Gleitpartner bildenden auf PTFE-Basis beruhenden Gleitschicht, die auch die Poren der Trägerschicht ausfüllt und wenigstens 60 Vol.% PTFE, 15 bis 25 Vol.% eines metallischen Füllstoffs, vorzugsweise Blei, und gegebenenfalls 8 bis 12 Vol.% PVDF umfasst.
Bei der auf PTFE-Basis beruhenden Gleitschicht soll das PTFE eine Matrix bildende Funktion ausüben; es muss also in einem solchen volumenprozentualen Anteil vorliegen, dass es den metallischen Füllstoff und das gegebenenfalls auch vorhandene PVDF umgeben kann. Wenn kein PVDF vorhanden ist, so soll der PTFE-Anteil wenigstens 70 Vol.% betragen.
Der metallische Füllstoff der Gleitschicht ist vorzugsweise Blei; es könnte aber beispielsweise auch Zinksulfid verwendet werden.
Die metallische Stützschicht besteht vorzugsweise aus Stahl, es könnte aber auch eine hochfeste Aluminiumlegierung oder Bronze zum Einsatz kommen. Die darauf aufgesinterte poröse Trägerschicht besteht vorzugsweise aus Zinnbronze oder Zinnbleibronze.
Derartige Gleitlagerbuchsen sowie die zugrundeliegenden Gleitlagerverbundwerkstoffe sind bekannt. So werden von der Anmelderin Gleitlagerbuchsen angeboten, deren Gleitschicht aus einer Mischung von 80 Vol.% PTFE und 20 Vol.% Blei gebildet ist. Desweiteren ist mit der EP 0 632 208 A1 ein Gleitlagerwerkstoff vorgeschlagen worden, dessen Gleitschicht 70 Vol.% PTFE und 20 Vol.% eines metallischen Füllstoffs sowie 10 Vol.% PVDF umfasst.
Gerollte Gleitlagerbuchsen aus den vorstehend beschriebenen Gleitlagerverbundwerkstoffen arbeiten an sich zufriedenstellend. Sie haben einen niedrigen Reibbeiwert oder Reibungskoeffizienten und zeichnen sich durch eine hohe Verschleißbeständigkeit aus.
Bei einer speziellen Anwendung gerollter Gleitlagerbuchsen in Stoßdämpfern von Kraftfahrzeugen ist die Anzahl der ständig auftretenden Lastwechsel im Laufe der Nutzungsdauer eines Kraftfahrzeugs außerordentlich hoch. Hierdurch wird im Laufe der Zeit die eigentliche Gleitschicht, also der Überstand der Gleitschicht über die poröse Trägerschicht, abgetragen, so dass die poröse Trägerschicht mit einzelnen Plateaus zu tragen beginnt. Die Gleitlagerbuchse verliert hierdurch nicht ihre Funktionsfähigkeit, es ändert sich jedoch das Dämpfungsverhalten, und der Reibbeiwert wird erhöht.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gerollte Gleitlagerbuchse bereitzustellen, die eine noch höhere Verschleißbeständigkeit aufweist und bei der der Reibbeiwert über längere Zeit unterhalb von 0,1 bleibt.
Diese Aufgabe wird bei einer gerollten Gleitlagerbuchse der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Gleitschicht 1 bis 3 Vol.% Kohlenstofffasern enthält und dass die Kohlenstofffasern im wesentlichen in einer Vorzugsrichtung zum Gleitlagerverbundwerkstoff ausgerichtet sind und die Relativgeschwindigkeit von Buchse und Gleitpartner im wesentlichen quer zu dieser Vorzugsrichtung verläuft.
Es wurde in erfindungsgemäßer Weise erkannt, dass durch Einbringen von Kohlenstofffasern im genannten volumenprozentualen Anteil in die Gleitschicht und dadurch, dass die Kohlenstofffasern eine Ausrichtung in einer Vorzugsrichtung erfahren, die so gewählt ist, dass sie quer zur bestimmungsgemäßen Relativbewegung der Gleitpartner verläuft, der Verschleiss verringert wird. Bei den Gleitpartnern handelt es sich um Buchse und Kolben bzw. Zylinderwand bei einer Anwendung in Stoßdämpfern oder von Buchse und darin drehbare Welle bzw. Zapfen bei einer Anwendung der Buchse in einer Drehlagerstelle.
Wenn vorstehend von einer Ausrichtung der Kohlenstofffasern im wesentlichen in oder zu einer Vorzugsrichtung gesprochen wird, so versteht es sich, dass die Kohlenstofffasern weder parallel zueinander im strengen Sinne ausgerichtet sein müssen noch dass jede einzelne Faser in dieser Vorzugsrichtung erstreckt sein muss. Es wird hierunter vielmehr verstanden, dass die Mehrzahl der Fasern eine Ausrichtung in dieser Vorzugsrichtung erfahren haben. Mehr als 50 % aller Fasern sind daher so ausgerichtet, dass sie mit der Vorzugsrichtung einen Winkel von weniger als 30°, einschließen. In ganz besonders vorteilhafter Weise sind die Kohlenstofffasern noch vollständiger bzw. weitgehender in der Vorzugsrichtung orientiert. Es wurde festgestellt, dass der Verschleiß bei einer nach der Erfindung gefertigten Buchse gegenüber den eingangs genannten Gleitlagerbuchsen herabgesetzt werden kann, wenn die späteren Reibpartner quer zur Erstreckung der Kohlenstofffasern, also zu dieser Vorzugsrichtung, gegeneinander laufen.
Bevorzugtermaßen haben die Kohlenstofffasern eine Länge von 50 - 300 µm und eine Dicke von 5 - 20 µm. In besonders vorteilhafter Weise beträgt die Länge 50 - 200 µm und die Dicke 8 - 15 µ m. Es hat sich gezeigt, dass sich mit Kohlenstofffasern dieser Abmessung eine sehr weitgehende Ausrichtung der Kohlenstofffasern erreichen lässt, welche die Vorzugsrichtung bildet. Die demgemäß erzielten tribologischen Eigenschaften des Gleitlagerverbundwerkstoffs sind besonders gut.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Gleitschicht einen Kohlenstofffaseranteil von 1,5 bis 2,5 Vol.% sowie einen Anteil metallischen Füllstoffs, vorzugsweise Blei, von 18 bis 22 Vol.%.
Die Vorzugsrichtung der Kohlenstofffasern wird in bevorzugtem Maße so gewählt, dass sie in Umfangsrichtung der Gleitlagerbuchse verläuft, wenn die Gleitlagerbuchse in einem Stoßdämpfer Verwendung finden soll. Bei dieser Anwendung ist die Buchse entweder in den Zylinder eingepresst und dient als Gleitpartner für einen hin- und hergehenden Kolben oder sie ist mit dem Kolben verschieblich und demzufolge mit einer radial äußeren Gleitschicht versehen und läuft mit dem Kolben in axialer Richtung gegen eine innere Zylinderfläche. Obschon die vorstehende Verwendung der erfindungsgemäßen Gleitlagerbuchse besonders bevorzugt wird, sind auch andere Anwendungen der Gleitlagerbuchse denkbar.
Die Vorzugsrichtung der Kohlenstofffasern wird parallel zur Buchsenlängsachse gewählt, wenn die Buchse in einer Drehlagerstelle eingesetzt werden soll.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der bildlichen Darstellung von Schnitten durch den Verbundwerkstoff einer erfindungsgemäßen Gleitlagerbuchse und der Beschreibung einer vergleichenden Reibwertmessung. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1
eine photographische Ansicht des Gleitlagerverbundwerkstoff in Draufsicht auf die Gleitschicht;
Figur 2
ein Schliffbild durch einen erfindungsgemäßen Gleitlagerverbundwerkstoff senkrecht zur Vorzugsrichtung;
Figur 3
ein Schliffbild des Gleitlagerverbundwerkstoffs nach Figur 1 in der Vorzugsrichtung;
Figur 4
eine Tabelle mit Ergebnissen einer Reibwertmessung; und
Figur 5
die zeichnerische Darstellung der Ergebnisse der Reibwertmessung nach Figur 4.
Die Herstellung der Stahlstützschicht und der darauf aufgesinterten porösen Bronzeschicht ist an sich bekannt und bedarf daher keiner eingehenden Beschreibung. Das auf die poröse Bronzeschicht sowie in die Poren der porösen Bronzeschicht aufzubringende bzw. einzubringende Gleitschichtmaterial wird aus einer wässrigen PTFE-Dispersion hergestellt, der Toluol und Triton zugegeben wird. Die Mischung wird verrührt. Es wird sodann eine Zusammensetzung von mit PTFE beschichteten Kohlefasern, die unter dem Handelsnamen PDR 9650 von der Firma Dupont erhalten werden kann, zugegeben und eingerührt. In die PTFE-Mischung wird Aluminiumnitrat als Fällmittel eingegeben und in aufgeschlämmter Form vorliegendes Blei eingerührt. Die so erhaltene Mischung wird dann in die poröse Bronzeschicht eingewalzt, wobei die Dicke der Gleitschicht über den Spitzen oder Plateaus der Bronzeschicht etwa zwischen 5 und 50 µm beträgt. Bevorzugtermaßen wird die Gleitschicht mit einem Überstand von 20 bis 25 µ m über den Spitzen oder Plateaus der Bronzeschicht aufgetragen. Bei einer derartigen Bemessung des Walzspalts können die Poren der Bronzeschicht einerseits vollständig mit dem Kunststoffgleitlagermaterial gefüllt werden, ohne dass das Bronzesintergerüst zusammengedrückt wird, und es wird beim Einwalzen eine der Umfangsrichtung der Walzen entsprechende Ausrichtung der Kohlenstofffasern erreicht.
Nach dem Einwalzen der Gleitschichtmischung wird der Gleitlagerverbundwerkstoff einer Temperaturbehandlung unterworfen. Wenn hiernach die Lösungsmittel verdampft sind, umfasst die Gleitschicht des hier betrachteten Gleitlagerverbundwerkstoffs 2 Vol.% Kohlenstofffasern, 20 Vol.% Blei und 78 Vol.% PTFE.
Zur Herstellung gerollter Gleitlagerbuchsen für Stoßdämpferanwendungen werden Platinenabschnitte in Walzrichtung geschnitten und demzufolge um eine hierzu senkrechte Achse gerollt, so dass die Vorzugsrichtung der Kohlenstofffasern in Umfangsrichtung der Buchse verläuft. Die Relativbewegung der Gleitpartner bei Stoßdämpferanwendungen verläuft somit quer bzw. senkrecht zur Ausrichtung der Fasern.
Figur 1 zeigt eine photographische Ansicht des erfindungsgemäßen Gleitlagerverbundwerkstoffs in Draufsicht auf die Gleitschicht. Man erkennt die dunklen linear erstreckten Fasern und die in der Darstellung nach Figur 1 von unten nach oben verlaufende Vorzugsrichtung. Figur 2 zeigt einen Querschliff und Figur 3 einen Längsschliff, der parallel zur Bandlaufrichtung verläuft. Eine aus Stahl bestehende Stützschicht des Gleitlagerverbundwerkstoffs ist mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Die poröse aufgesinterte Bronzeschicht ist mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet. Man erkennt in den Figuren die in einer Vorzugsrichtung orientierten Kohlenstofffasern, die in der insgesamt mit dem Bezugszeichen 8 bezeichneten die Poren der Trägerschicht 4 vollständig ausfüllenden auf PTFE Basis beruhenden Gleitschicht enthalten sind sowie den darin ebenfalls enthaltenen aus Blei bestehenden Füllstoff 10.
Es wurde eine Reibwertmessung durchgeführt, in der zwei Gleitlagerbuchsen aus dem eingangs genannten Gleitlagerverbundwerkstoff und eine nach der Erfindung hergestellte Gleitlagerbuchse miteinander verglichen werden. Die Buchse mit der Bezeichnung P10 weist eine Gleitschicht auf, die aus 80 Vol.% PTFE und 20 Vol.% Blei besteht; die Buchse mit der Bezeichnung P16 weist eine Gleitschicht auf, die aus 70 Vol.% PTFE, 20 Vol.% Blei und 10 Vol.% PVDF besteht, und die nach der Erfindung hergestellte Gleitlagerbuchse mit der Bezeichnung P18 weist eine Gleitschicht auf, die aus 78 Vol.% PTFE, 20 Vol.% Blei und 2 Vol.% Kohlenstofffasern besteht. Die Dicke der Gleitschicht oberhalb der Spitzen oder Plateaus der porösen Bronzeschicht beträgt jeweils 23 µm. Die Buchsen wurden jeweils in einem Stoßdämpfer-Prüfstand getestet. Hierfür wurden die Buchsen in einem Dauerlauf zwei einander überlagerten Lastwechseln unterworfen, und zwar einem ersten Hub mit ± 40 mm, Frequenz 1 Hertz (sinusförmig) und einem zweiten Hub von ± 8 mm, Frequenz 12 Hertz (sinusförmig). Die Buchsen wurden hierfür in einem Zylinder eingespannt, und es wurde ein den Stoßdämpferkolben simulierender Schaft in der vorstehend beschriebenen Weise auf- und abbewegt. Der Schaft wurde hierbei mit einer Seitenlast von 2 N/mm2 senkrecht zur Bewegungsrichtung belastet. Nach den aus der Tabelle nach Figur 4 ersichtlichen Lastwechseln wurde jeweils eine Reibwertmessung durchgeführt. Hierbei wurde der Schaft mit einer Frequenz von 0,08 Hertz (dreieckförmig) um ± 50 mm gegenüber der Buchse bewegt. Es wurde währenddessen eine Seitenlast von 4 N/mm2 gewählt. Während dieser Reibwertmessung wurde die zum Verschieben des Schafts erforderliche Kraft gemessen und hieraus der Reibwert bestimmt. Dieser Reibwert ist aus Tabelle 3 ersichtlich und in der Figur 4 über der Lastwechselzahl aufgetragen. Man erkennt, dass die Gleitlagerbuchsen P10 und P16 oberhalb einer Lastwechselzahl von 500.000 bzw. 800.000 einen Reibwert von 0,1 überschreiten. Während die getesteten Buchsen in einem Lastwechselbereich bis 400.000 ein vergleichbares Verhalten zeigen, zeichnet sich die nach der Erfindung hergestellte Gleitlagerbuchse durch eine sehr viel höhere Verschleißbeständigkeit aus. Es kommt offenbar bis zu Lastwechselzahlen von 1,6 Mio nicht zu einem vollständigen Abtrag der Gleitschicht bis zu den Spitzen oder Plateaus der porösen Bronzeschicht und einer damit verbundenen Änderung des Dämpfungsverhaltens durch einen ansteigenden Reibbeiwert.

Claims (7)

  1. Gerollte Gleitlagerbuchse aus einem Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht (2), einer darauf aufgesinterten porösen Trägerschicht (4), und einer die Gleitfläche für einen Gleitpartner bildenden auf PTFE-Basis beruhenden Gleitschicht (8), die auch die Poren der Trägerschicht ausfüllt und wenigstens 60 Vol.% PTFE, 15 bis 25 Vol.% eines metallischen Füllstoffs (10), vorzugsweise Blei, und gegebenenfalls 8 bis 12 Vol.% PVDF umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht 1 bis 3 Vol.% Kohlenstofffasern enthält, und dass die Kohlenstofffasern im wesentlichen in einer Vorzugsrichtung zum Gleitlagerverbundwerkstoff ausgerichtet sind und die Relativgeschwindigkeit von Buchse und Gleitpartner im wesentlichen quer zu dieser Vorzugsrichtung verläuft.
  2. Gleitlagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht einen Kohlenstofffaseranteil von 1,5 bis 2,5 Vol.% aufweist.
  3. Gleitlagerbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil metallischen Füllstoffs 18 bis 22 Vol.% beträgt.
  4. Gleitlagerbuchse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzugsrichtung der Kohlenstofffasern in Umfangsrichtung der Gleitlagerbuchse verläuft.
  5. Gleitlagerbuchse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzugsrichtung der Kohlenstofffasern parallel zur Buchsenlängsachse verläuft.
  6. Gleitlagerbuchse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstofffasern eine Längserstreckung von 50 - 300 µm, vorzugsweise von 50-200 µm aufweisen.
  7. Gleitlagerbuchse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstofffasern eine Dicke von 5 bis 20 µm, vorzugsweise von 8 - 15 µm aufweisen.
EP98937527A 1997-07-03 1998-06-20 Gerollte gleitlagerbuchse Expired - Lifetime EP0991869B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19728497A DE19728497A1 (de) 1997-07-03 1997-07-03 Gerollte Gleitlagerbuchse
DE19728497 1997-07-03
PCT/EP1998/003786 WO1999001675A1 (de) 1997-07-03 1998-06-20 Gerollte gleitlagerbuchse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0991869A1 EP0991869A1 (de) 2000-04-12
EP0991869B1 true EP0991869B1 (de) 2001-10-04

Family

ID=7834576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98937527A Expired - Lifetime EP0991869B1 (de) 1997-07-03 1998-06-20 Gerollte gleitlagerbuchse

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021190841A1 (de) 2020-03-25 2021-09-30 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung
WO2023030601A1 (de) 2021-08-30 2023-03-09 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen stützschicht

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10126462A1 (de) * 2001-05-31 2003-01-23 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht
DE10126460A1 (de) 2001-05-31 2003-02-06 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen Stützschicht
DE10329276B4 (de) * 2003-06-30 2007-07-19 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg Gleitlagerbuchse und Verfahren zur Herstellung einer Gleitlagerbuchse
WO2006046573A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. すべり軸受用グリス
DE102006012870A1 (de) * 2005-12-21 2007-12-27 Daimlerchrysler Ag Gleitsystem zur Verminderung der Reibung zwischen zwei sich kontaktierenden Flächen
DE102006010171A1 (de) * 2006-03-06 2007-09-13 Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG Wälzlagerkäfig aus Metallkunststoffhybridband
JP2007255712A (ja) 2006-03-21 2007-10-04 Roller Bearing Co Of America Inc ライナー及び表面処理面を有するチタン球面滑り軸受け
CN103502665B (zh) * 2011-04-29 2016-11-02 美国圣戈班性能塑料公司 在粘结剂层中具有fep或pfa的免维护滑动轴承
CN103182808A (zh) 2011-12-28 2013-07-03 圣戈班高功能塑料集团 一种包括含氟聚合物表面层以及非氟聚合物过渡层的多层复合物
FR2985215B1 (fr) 2011-12-28 2014-09-19 Saint Gobain Performance Plast Revetements polymeres deposes sur des substrats par des techniques de projection thermique
EP2867019B1 (de) 2012-06-29 2023-01-18 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH Gleitlager enthaltend ein primersystem als haftvermittler
JP6549485B2 (ja) * 2012-09-25 2019-07-24 テネコ・インコーポレイテッドＴｅｎｎｅｃｏ Ｉｎｃ． 向上した上部軸受を有するボールジョイントおよびその構築方法
US9803690B2 (en) 2012-09-28 2017-10-31 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh Maintenance-free slide bearing with a combined adhesive sliding layer
WO2014081748A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Federal-Mogul Corporation High strength low friction engineered material for bearings and other applications
DE102015010489A1 (de) * 2015-08-17 2017-02-23 Schuler Pressen Gmbh Schmiedepresse
CN114377375B (zh) * 2022-01-13 2023-10-20 惠州市朝鹏运动器材有限公司 一种pu防撞亚麻纤维轻木滑板芯板
CN115095604A (zh) * 2022-07-15 2022-09-23 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种粉末冶金含油轴承及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5486041A (en) 1977-12-14 1979-07-09 Daido Metal Co Ltd Bearing material
DE2935205A1 (de) * 1979-08-31 1981-04-09 Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden Schichtverbundwerkstoff
DE3027409A1 (de) * 1980-07-19 1982-02-25 Karl Schmidt Gmbh, 7107 Neckarsulm Verbundgleitlagerwerkstoff
JPS58167697A (ja) * 1982-03-29 1983-10-03 Arai Pump Mfg Co Ltd 摺動部用部材
JPS59103022A (ja) * 1982-12-03 1984-06-14 Daido Metal Kogyo Kk 耐摩耗性にすぐれた軸受材料
JPS6072952A (ja) 1983-09-30 1985-04-25 Taiho Kogyo Co Ltd 摺動部材
JPS61148238A (ja) 1984-12-21 1986-07-05 Nok Corp 摺動部用部材
JPS6295332A (ja) 1985-10-22 1987-05-01 Aisin Seiki Co Ltd カ−ボン摺動材料
DE3601569A1 (de) * 1986-01-21 1987-07-23 Kolbenschmidt Ag Verbund-gleitlagerwerkstoff
US4847135A (en) * 1986-01-21 1989-07-11 Kolbenschmidt Aktiengesellschaft Composite material for sliding surface bearings
JPH0735514B2 (ja) * 1990-02-27 1995-04-19 大同メタル工業株式会社 摺動部材およびその製造方法
DE4200385A1 (de) * 1992-01-10 1993-07-15 Glyco Metall Werke Schichtverbundwerkstoff mit kunststoff-gleitschicht und verfahren zu seiner herstellung
DE4319867A1 (de) * 1993-06-16 1994-12-22 Kolbenschmidt Ag Mehrschicht-Gleitlagerwerkstoff
US5429703A (en) * 1993-08-24 1995-07-04 Hartman; William G. Water activated golf grip tape
DE4435098A1 (de) * 1994-09-30 1996-04-04 Kolbenschmidt Ag Gerollte Buchse für Gleitlager

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021190841A1 (de) 2020-03-25 2021-09-30 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung
DE102020108228A1 (de) 2020-03-25 2021-09-30 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2023030601A1 (de) 2021-08-30 2023-03-09 Ks Gleitlager Gmbh Gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen stützschicht

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